国外3D地质建模发展与应用

国外地质调查机构GSO 3D地质建模的发展
澳大利亚、加拿大、美、英等发达国家的GSO于 90年代中期先后开始了3D地质建模的应用与试验 研究；
✓ 澳大利亚：1995-2000年，北Pilibala地区的第一个区域 性3D模型；
✓ 加拿大：1997-2003，，2000年完成Mannitoba省的3D 模型；
Loudon, T.V.. 1986 Digital spatial models and geological maps；
BGR, 1984开始历时5年的研究计划: 80年代中期，3D地质建模研究
Digital Geoscientific Mapping
3D地质建模的发展
3D地质建模的主要技术 ✓ 多源异构数据的集成整合技术 ✓ 3D数据的管理技术 ✓ 3D建模方法
由GSO组织或与软件B公司合作，开发适合地质人员使用的 建模软件逐渐成熟： ✓ GS与德国公司合作开发GSI 3D； ✓ BRGM与软件公司合作开发GeoModeler。
3D地质建模技术的发展（续）
3D建模技术已从单纯的可视化，发展到集成各种数据与模 型，支持分析解释与辅助决策
CoViz4D
国外主要地质调查机构 3D地质建模的发展
国外GSO 3D地质建模的发展（续）
✓ USGS： （1）2000-2005的NCGMP中， 7项重点中有3项是为生
态系统、地下水资源评价与有害废料的隔离建立地质框架； （2）2007-2011年NCGMP的任务是为生活质量与国家
经济活力的持续与提高提供精确的地质图和三维地质框架。强 调在生成高质量、多用途的数字化地质图及配套的数据库和报 告的同时建立优先地区的地下3D地质框架用于地下水流动、 地震震动、滑坡概率、景观变化及生态系统健康等各种预测模 型。
国外3D地质建模技术的发展与应用
国外3D建模的发展与应用
3D地质模型技术的发展与应用的历程 主要地质调查机构GSO 3D 地质建模的现 状与特点 关于3D地质建模的几点体会 趋势
发展历程-真3D模型出现之前3D地质信
息的表达
注意：仅仅是显示， 没有分析能力！
（Stack-Unit Map）
Medsystem、GoCAD等；上述软件至今仍活跃在市场上，功能越 来越完善，支持油田与矿山的生产与管理；
3D地质建模技术的发展（续）
运行在工作站上的3D建模软件逐步被移植到PC机上，为3D 建模技术在地学领域的普遍应用奠定了基础 ✓ 除石油和矿业外，地质专家特别是地质调查专家应用3D 建模技术的模式基本属个体应用，用户群很大，因此要 求价格便宜
✓ 美国：1997年其，USGS先后与弗吉尼亚、伊利诺伊和阿 肯色州合作，选择优先地区开展3D建模试验；
✓ 英国：2000-2005年，立专项开展“数字地学空间模型” 研究，解决3D建模相关的技术问题，包括建模有关的多 源数据管理门户、建模方法、软件工具、3D模型的应用 及成果的共享等问题；
国外GSO 3D地质建模的发展（续）
从80年代末开始先后开发了一批主要用于石油与矿业的3D 软件，如Dynamic Graphics公司的Earth Vision、Maptek公司的
Vulcan、GemCom公司的Surpac vision、英国矿业计算公司的Datamine、 Micromine公司的同名软件、AVS公司的AVS/Express、Mintec公司的
3D地质建模被列入了战略计划或地质填图计划，开 始逐步从研究进入地质调查的实践；
✓ BGS： 1. 在1999年发布的BGS 2000-beyond的战略计划中将建立英
国的3D数字地学空间模型作为7项战略目标中的内容，迈 出了真3D建模的第一步； 2. 2005-2010年的科学战略计划：在已有基础上，建立英国 大陆的3D地学框架成为战略计划的重要内容； 3. 2009-2014年BGS的４项战略，4项战略目标有2项与3D建 模与模拟直接相关，提出建立反映时间序列变化的4D环境 模型。
2D数字地质图+DEM
栅状图,线框图,深度分层图,地表影像图
始于上世纪20年代的块状单元图，采用符号、 文字、颜色编码及不同花纹表示深度信息
1815年第一幅纸质地质图，开始用剖面图表示3D地质信息
发展历程-3D 地质建模的发展
2005年进入较快的发展阶段 90’s中后期，GSO3D地质建模
80’s末开始，一系列软件石油与矿业应用 1988-89，第一个商业化的3D地学建模系统发布
Raper J. F.，1989，《地理信息系统中的3D应用》 Turner，A. K.，1992，《利用地学信息系统进行3D建模》：反wenku.baidu.com的是
1989年底召开的世界上第一次专门讨论3D地学建模问题的国际会议的 信息； 80年代中期，随着GIS在满足2D编图方面取得相当大的进展，人们将注 意力转向在多个应用领域设计与构建3D地学编图与建模系统；1984-89 年，德国实施了一个题为“Digital Geoscientific Mapping”的大规模的 研究项目，24个研究团队参与，3D数据的可视化与管理被列入研究内容 （Vinken，1986）；BGS的专家Loudon, T.V. 1986年发表题为“ Digital spatial models and geological maps.”的论文In: Blakemore, M., (ed.) Proceedings Auto Carto London, Volume 2: Digital mapping and spatial information systems. London, UK, Auto Carto London Ltd, 60-65, 6pp；
3D地质建模技术的发展（续）
1988-1989年，现代计算机工作站的发展使计算机的存储与 图形能力大幅提高，很大程度上克服了3D地学建模的主要 障碍（包括存储设备太贵、处理速度太慢、显示的分辨率太 低，生成有价值的显示的成本太高等），在计算机图形学与 空间信息理论发展的基础上，1988-1989年间，第一款商业 化的3D地学信息系统（turner,1992）发布，Dynamic Graphic 公司的交互式体建模IVM软件；